CN106382049B - 抗震电杆 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种抗震电杆，包括电杆主体（10）、防潮外壳和设置在防潮外壳内的防震机构，防震机构包括支撑底座（1）和减震结构，减震结构与支撑底座之间设置空气弹簧（9），空气弹簧（9）内设置压力感应模块（21）和无线发送模块（22），无线发送模块（22）与远程中控室内的无线接收模块进行无线通信，无线接收模块的输出端电连接控制模块，控制模块的输出端电连接报警模块。本发明通过在支撑底座和减震座之间设置碟簧组和空气弹簧缓冲件，并且在连接杆和盖板之间设置缓冲弹簧，有效预防地震的横波和纵波对电杆的刚性损伤。

Description

抗震电杆

技术领域

本发明属于输电线路技术领域，尤其涉及一种抗震电杆。

背景技术

目前，电网的35KV及以下输配电线路电杆设计和结构安全稳定性建设方面相对薄弱，输电、架线的电杆均是在下部设置粗大的圆柱体，顶端设有支架，高空呈树状，用于架设电线电缆，其底端由螺栓连接简单敷设在地下的地基，但是这种传统的电杆与地面的刚性固定方式难以抵抗地基产生震动或发生地震灾害，当发生地震时，往往造成基础开裂和不均匀沉降等；当发生大风、大雪、暴雨、覆冰等自然灾害时，电杆如“多米诺骨牌”效应一样整条、整段的倾斜倾覆，甚至折断损坏等，往往造成电网大面积的破坏和停电事故，严重危害着电力安全和居民生产生活用电，给国民经济带来了不可估量的损失。2013年8月14日，龙卷风突袭湘西自治州泸溪县浦市镇，龙卷风过后，该镇镇内瓦房屋顶被掀翻，电线杆成排倒塌砸在住户的房顶或树木上，超过5条10千伏线路受灾，影响四个乡镇近十万居民生产生活用电，但是，目前常用的方式就是在基座位置预制混凝土，然后通过法兰盘连接线杆的底部，若是混凝土体积小基座容易沉降，若是很大又浪费很多资源，且法兰盘连接方式在大风、震动等情况下易拗断，仍然存在较大的安全隐患，因此，如何设计一种新型的电杆结构使得抗击灾害能力极大提高。

申请号CN201510833079.0公开了一种电杆抗震机构，包括底座，底座上端面设有定位凹槽，在电杆底部和定位凹槽之间设置一个垂直定向的螺旋压力弹簧，锁合电杆底部和底座，电杆周侧布置圆盘箍，所述圆盘箍上设有等间距圆孔，所述的底座和圆盘箍由混凝土浇筑而成。该结构的不足之处在于：电杆和底座之间仍为刚性连接，面对地震的横波和纵波，抗震能力不强。

申请号CN201310387464.8一种震动自适应式杆塔装置，包括底部设置有支撑立柱的杆塔体、敷设于地下的自适应式定位底座和混凝土塔基，所述自适应式定位底座包括下部预制在混凝土塔基上的底盘和若干层空间交错布局的抱杆器，所述底盘中部设置支撑立柱的承载定位构件，所述承载定位构件周侧和/或所述抱杆器下部设置自复位弹簧，所述混凝土塔基内设置定位基准模块，所述杆塔体上部设置连接有控制器的位置采集模块，所述控制器连接告警模块。该结构的不足之处在于：结构复杂，安装过程费时费力。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种抗震电杆，通过在支撑底座和减震座之间设置碟簧缓冲件和空气弹簧缓冲件，有效预防地震的横波和纵波对电杆的刚性损伤，同时也具有制作简单、安装方便等优点。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

抗震电杆，包括电杆主体、防潮外壳和设置在防潮外壳内的防震机构，所述防震机构包括支撑底座和减震结构，所述支撑底座内部开设容纳腔，所述支撑底座上端面设置盖板，所述盖板的中心设置通孔，所述容纳腔的宽度或直径大于所述通孔的宽度或直径；所述减震结构包括减震座和连接杆，所述减震座设置在容纳腔内，所述连接杆下端伸入容纳腔内与减震座固定连接，所述连接杆上端伸出所述通孔外与所述电杆主体固定连接，所述连接杆与所述盖板之间设置缓冲弹簧；所述减震座的下端面与所述容纳腔的底部之间设置碟簧组，所述减震座的侧壁与所述容纳腔的侧壁之间对称设置多个空气弹簧，所述空气弹簧内设置压力感应模块和无线发送模块，所述无线发送模块与远程中控室内的无线接收模块进行无线通信，无线接收模块的输出端电连接控制模块，控制模块的输出端电连接报警模块。

进一步的，所述碟簧组为多个均匀设置在所述减震座的下端面，所述缓冲弹簧为多个对称设置在连接杆和盖板之间。

进一步的，所述支撑底座为锥台或者圆台形结构，所述容纳腔和减震座为相互匹配的柱状、锥台或圆台形结构，所述通孔和连接杆为相互匹配的方形或圆形。

进一步的，所述减震座的外侧壁设置多个第一凸起，所述容纳腔内壁设置多个第二凸起，所述空气弹簧两端分别与第一凸起和第二凸起套接。

进一步的，所述支撑底座下方设置滚轮。

本发明的有益效果是：

1. 本发明支撑底座中心开设容纳腔，支撑底座上端面焊接或者一体成型盖板，盖板的中心开设通孔，容纳腔的开口大于通孔的大小，减震结构包括设置减震座和连接杆，减震座设置在容纳腔内，连接杆下端伸入容纳腔内与减震座固定连接，连接杆上端伸出通孔外，连接杆与盖板之间设置缓冲弹簧；减震座的下端面与容纳腔的底部之间设置碟簧组，减震座的侧壁与容纳腔的侧壁之间对称设置多个空气弹簧；电杆主体的下端与连接杆的上端固定连接；另外，防震机构均设置在防潮外壳内，有效预防泥土中的酸碱成分、水和氧气对防震结构的腐蚀和氧化，防震机构可以采用法兰和密封条的连接方式将防震机构包裹。

地震所产生的横波、纵波和面波使减震结构产生小幅度移动时，减震座下端面与容纳腔底部的碟簧组对纵波导致减震结构的冲击力进行吸能，减震座侧壁与容纳腔侧壁之间设置的空气弹簧对横波导致减震结构的冲击力进行吸能，碟簧组和空气弹簧相互配合有效降低地震过程中连接杆的挠曲或者硬性损伤，有效提高本发明的结构稳定性和可靠性，防止固定在本发明上的电杆折损或者倾倒的现象发生；另外，本发明采用碟簧组作为纵波缓冲件，其具有缓冲吸震能力强，以小变形承受大载荷，更加适用于克服地震中产生的冲击力，而且与本发明容纳腔内较小的空间相结合，使碟簧的吸震效果达到更优；此外，配合连接杆与盖板之间的缓冲弹簧，即使在减震结构发生大幅度位移时，连接杆跟随减震座同时发生位移，缓冲弹簧进一步减少连接杆与盖板之间的硬性碰撞，从而保证地震发生过程中电杆的稳定性。需指出，支撑底座、盖板和减震座可以使用钢筋混凝土浇筑而成，利于现场快速施工作业，提高工作效率。

另外，在空气弹簧内设置压力感应模块和无线发送模块，压力感应模块和无线发送模块之间可以设置信号调理模块，无线发送模块与远程中控室内的无线接收模块进行无线通信，无线接收模块的输出端电连接控制模块，控制模块的输出端电连接报警模块。当发生大风或地震时，空气弹簧内的压力会出现波动，压力感应模块通过无线通信协议传送信号给中控室内的控制模块，控制模块控制报警模块工作对监控人员进行预警，便于监控人员及时掌握现场情况，合理、针对性的安排救援工作。

2.支撑底座为锥台或者圆台形结构，面积较大的一端面朝下有利于增加支撑底座与土壤的接触面积，使用过程中有效提高支撑底座的稳定性，有效预防底座沉降的问题发生。

3.减震座的外侧壁环设多个第一凸起，容纳腔内壁环设多个第二凸起，空气弹簧两端分别与第一凸起和第二凸起套接，本结构设计有利于空气弹簧在发生弹性形变过程中的稳定性。

4.支撑底座下方设置滚轮，本结构设计有利于在制造厂预先制作安装，在将整体结构搬运至需要使用的道路，有利于大规模预制生产。

综上所述，本发明具有抗震效果好、安装工艺简单等优点。

附图说明

图1为本发明实施例一的剖面结构示意图；

图2为图1标号A的放大图；

图3为本发明实施例一的自动控制原理框图；

图4为本发明实施例二柱状橡胶板的位置结构示意图；

图5为本发明实施例三种防震机构的剖面结构示意图；

图6为本发明实施例四L形凸起和L形卡槽的结构示意图。

图中标号：1-支撑底座，2-容纳腔，3-盖板，4-减震座，5-连接杆，6-缓冲弹簧，7-柱状橡胶棒，8-碟簧组，9-空气弹簧，10-电杆主体，11-第一法兰，12-第一凸起，13-第二凸起，14-紧固螺栓，15-底板，16-后外壳，17-第二法兰，18-密封条，19-螺栓，20-滚轮，21-压力感应模块，22-无线发送模块，23-A/D转换模块，24-放大模块，25-无线接收模块，26-控制模块，27-报警模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

实施例一

如图1至图3所示，本发明包括电杆主体10、防潮外壳和设置在防潮外壳内的防震机构，防潮外壳包括对称设置的前外壳（图未示）、后外壳16，前外壳和后外壳16均一体成型第二法兰17，前外壳和后外壳16的第二法兰17内侧设有密封条18，前外壳和后外壳16相互扣合后通过螺栓19使其密封紧固；

防震机构包括支撑底座和减震结构，包括支撑底座1、减震结构和电杆主体10，电杆主体10可以使用柱状空心钢管，支撑底座1为圆台形结构，支撑底座1中心开设容纳腔2，容纳腔2为长方体柱状结构，支撑底座1上端面一体成型盖板3，盖板3的中心设置通孔，通孔为圆形结构，容纳腔2的宽度大于通孔的直径；减震结构包括设置减震座4和连接杆5，减震座4为长方体柱状结构，连接杆5为圆形结构，减震座4安装在容纳腔2内，连接杆5下端伸入容纳腔2内与减震座4固定连接，连接杆5上端伸出通孔外，连接杆5与盖板3之间设置缓冲弹簧6，缓冲弹簧6为四个均匀设置在连接杆和盖板3之间；减震座4的下端面与容纳腔2的底部之间设置碟簧组8，碟簧组8为多个均匀固定在减震座4的下端面，减震座4的侧壁与容纳腔2的侧壁之间对称安装四个空气弹簧9，空气弹簧9内设置压力感应模块21和无线发送模块22，压力感应模块21与无线发送模块22之间设置信号调理模块，信号调理模块包括依次电连接的A/D转换模块23和放大模块24，无线发送模块22与远程中控室内的无线接收模块25进行无线通信，无线接收模块25的输出端电连接控制模块26，控制模块26可以采用单片机，控制模块26的输出端电连接报警模块27，报警模块27采用声光报警器；电杆主体10的下端与连接杆5的上端插接后并通过第一法兰11进行固定。

制作时，将支撑底座1和盖板3一体成型采用钢筋捆扎搭配混凝土现浇工艺，并在其内部预设容纳腔2，先将减震结构由下至上安装在容纳腔2内，使连接杆5伸出盖板3上方，在支撑底座1的下端面埋设钢板（图未示），钢板上开设螺纹孔，并通过紧固螺栓14将底板15固定在支撑底座1的下方使容纳腔2为密闭空间；也可将底板15与支撑底座一体成型，盖板3与支撑底座1之间通过紧固螺栓进行固定，安装时可以先将减震结构安装在容纳腔2内实现密封，通过现有技术中的液压或气动夹紧装置将缓冲弹簧6安装在盖板3和连接杆5之间，然后最后将电杆主体10固定在连接杆上。

实施例二

本发明包括电杆主体10、防潮外壳和设置在防潮外壳内的防震机构，防潮外壳包括对称设置的前外壳、后外壳16，前外壳和后外壳16均一体成型第二法兰17，前外壳和后外壳16的第二法兰内侧设有密封条18，前外壳和后外壳16相互扣合后通过螺栓19使其密封紧固；

防震机构包括支撑底座和减震结构，包括支撑底座1、减震结构和电杆主体10，电杆主体10可以使用柱状空心钢管，支撑底座1为圆台形结构，支撑底座1中心开设容纳腔2，容纳腔2为长方体柱状结构，支撑底座1上端面一体成型盖板3，盖板3的中心设置通孔，通孔为圆形结构，容纳腔2的宽度大于通孔的直径；减震结构包括设置减震座4和连接杆5，减震座4为长方体柱状结构，连接杆5为圆形结构，减震座4安装在容纳腔2内，连接杆5下端伸入容纳腔2内与减震座4固定连接，连接杆5上端伸出通孔外，连接杆5与盖板3之间设置缓冲弹簧6，缓冲弹簧6内设置柱状橡胶棒7，柱状橡胶棒7的两端与连接杆5和盖板3接触连接，柱状橡胶棒7的外壁与缓冲弹簧6的内径相同，柱状橡胶棒7的结构设计不仅可以提高缓冲弹簧6的吸能效果，而且有利于减少并消除缓冲弹簧6的震荡；减震座4的下端面与容纳腔2的底部之间设置碟簧组8，碟簧组8为多个均匀固定在减震座4的下端面，减震座4的侧壁与容纳腔2的侧壁之间对称安装四个空气弹簧9，空气弹簧9内设置压力感应模块21和无线发送模块22，压力感应模块21与无线发送模块22之间设置信号调理模块，信号调理模块包括依次电连接的A/D转换模块23和放大模块24，无线发送模块22与远程中控室内的无线接收模块25进行无线通信，无线接收模块25的输出端电连接控制模块26，控制模块26可以采用单片机，控制模块26的输出端电连接报警模块27，报警模块27采用声光报警器；电杆主体10的下端与连接杆5的上端插接后并通过第一法兰11进行固定。

本实施例与实施例一的结构基本相同，不同的是：如图4所示，缓冲弹簧6内预设有柱状橡胶棒7，当地震强度较大时，柱状橡胶棒7可补充缓冲弹簧6的缓冲性能，提高防震效果。

实施例三

本实施例与实施例一的结构基本相同，不同的是：如图5所示，减震座4的外侧壁环设四个第一凸起12（图中示出两个），容纳腔2内壁环设四个第二凸起13，空气弹簧9为四个且其两端分别与第一凸起12和第二凸起13套接。安装时通过现有技术中的液压或气动夹紧装置使空气弹簧9内缩，将其套接在第一凸起12和第二凸起13，地震发生时，本结构设计有利于提高空气弹簧9的结构稳定性。

实施例四

本实施例与实施例一的结构基本相同，不同的是：如图6所示，支撑底座1的底板15下方设置滚轮20，本结构设计有利于本发明的短距离快速水平移动，减少使用吊装设备的成本投入。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.抗震电杆，包括电杆主体、防潮外壳和设置在防潮外壳内的防震机构，所述防震机构包括支撑底座和减震结构，所述支撑底座内部开设容纳腔，所述支撑底座上端面设置盖板，所述盖板的中心设置通孔，所述容纳腔的宽度或直径大于所述通孔的宽度或直径；所述减震结构包括减震座和连接杆，所述减震座设置在容纳腔内，所述连接杆下端伸入容纳腔内与减震座固定连接，所述连接杆上端伸出所述通孔外与所述电杆主体固定连接，其特征在于：所述连接杆与所述盖板之间设置缓冲弹簧；所述减震座的下端面与所述容纳腔的底部之间设置碟簧组，所述减震座的侧壁与所述容纳腔的侧壁之间对称设置多个空气弹簧，所述空气弹簧内设置压力感应模块和无线发送模块，所述无线发送模块与远程中控室内的无线接收模块进行无线通信，无线接收模块的输出端电连接控制模块，控制模块的输出端电连接报警模块，所述支撑底座下方设置滚轮。

2.根据权利要求1所述的抗震电杆，其特征在于：所述碟簧组为多个均匀设置在所述减震座的下端面，所述缓冲弹簧为多个对称设置在连接杆和盖板之间。

3.根据权利要求1所述的抗震电杆，其特征在于：所述支撑底座为锥台或者圆台形结构，所述容纳腔和减震座为相互匹配的柱状、锥台或圆台形结构，所述通孔和连接杆为相互匹配的方形或圆形。

4.根据权利要求1所述的抗震电杆，其特征在于：所述减震座的外侧壁设置多个第一凸起，所述容纳腔内壁设置多个第二凸起，所述空气弹簧两端分别与第一凸起和第二凸起套接。